自动引导车又称为AGV,是指安装有导引装置,由微机控制,靠车轮移动并能够沿设定路径行驶的物料转运车,可以在无人操作情况下,自动进行对物料的运输。随着我国制造业的飞速发展,总产值逐年上升的同时其装备的自动化、智能化水平也在随之不断提高,AGV作为智能运输工具之一,是未来工厂自动化物流的重要组成部分之一,而对于重型工业,则需要重载AGV实现其对重型部件的自动化运输需求,根据不同需求定制也是当前重载AGV设计的主流形式。本文以相关企业半挂车罐体的运载为任务,设计了一种基于舵轮驱动、激光导引的潜伏举升式重载AGV,在此基础上对其车架的静力学特性和动态特性进行了研究,并通过拓扑优化对车架结构进行优化设计,主要研究内容如下:（1）通过对AGV的国内外研究现状与发展方向的概述,明确了课题研究背景及意义,介绍了 AGV中不同的各种导引方式与驱动方式的特点,确定了激光导引和舵轮驱动。（2）根据企业的设计要求,确定整车主要技术参数,完成了重载AGV总体方案设计。在总体方案基础上,对其驱动系统、悬架结构、举升机构、供电装置、安全装置与车架进行了方案设计与理论计算。（3）针对重载AGV的车架进行了有限元分析,建立了车架的有限元模型。对其进行了静力学分析,结合车架实际受力情况,对其进行载荷与条件的确定以及工况的选取,研究了车架在四种典型工况下的应力和变形分布,对车架的强度和刚度进行校核;对车架结构进行了自由模态分析,得到了车架的各阶固有频率和振型。静力学分析结果表明:车架的具有良好的抗弯曲性能,抗扭性能较差。模态分析结果表明:车架低阶固有频率与直行驱动电机导致的激励频率较接近。车架结构具有优化设计的可行性与必要性（4）针对重载AGV车架存在的抗扭性能不足且低阶模态频率较低的问题,基于变密度法与SIMP插值模型对车架进行拓扑优化研究,通过建立与车架实际结构对应的基体模型,研究了在多种典型工况下基体模型的拓扑结构。依据拓扑结构结合原车架提出了改进方案。并在最终方案的基础上结合实际重新设计了车架结构。之后对新车架结构进行静力学分析与模态分析,分析结果表明,经拓扑优化后的车架结构具有良好静、动态特性,车架结构抗扭转性能提升较为显著;低阶模态频率有较大的提升,使新车架结构降低了与驱动电机发生共振的可能性,同时车架自身质量减轻了 94kg,实现了车架的轻量化设计。